nor flash 和 nand flash

NOR Flash的读取和咱们常见的SDRAM的读取是同样,用户能够直接运行装载在NOR FLASH里面的代码,这样能够减小SRAM的容量从而节约了成本。ios

NAND Flash没有采起内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,一般是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码,所以好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah之外,还做上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。
通常小容量的用NOR Flash,由于其读取速度快,多用来存储操做系统等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最多见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC(Disk On Chip)和咱们一般用的”闪盘”,能够在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel,AMD,Fujitsu和Toshiba,而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。
NANDFlash和NOR Flash的比较
NOR和NAND是如今市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,完全改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调下降每比特的成本,更高的性能,而且象磁盘同样能够经过接口轻松升级。可是通过了十多年以后,仍然有至关多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。
相”flash存储器”常常能够与相”NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,由于大多数状况下闪存只是用来存储少许的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。
NOR是如今市场上主要的非易失闪存技术。NOR通常只用来存储少许的代码;NOR主要应用在代码存储介质中。NOR的特色是应用简单、无需专门的接口电路、传输效率高,它是属于芯片内执行(XIP,eXecute In Place),这样应用程序能够直接在(NOR型)flash闪存内运行,没必要再把代码读到系统RAM中。在1~4MB的小容量时具备很高的成本效益,可是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,能够很容易地存取其内部的每个字节。NOR flash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分。
NAND结构能提供极高的单元密度,能够达到高存储密度,而且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和须要特殊的系统接口。git

一、性能比较:web

flash闪存是非易失存储器,能够对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操做只能在空或已擦除的单元内进行,因此大多数状况下,在进行写入操做以前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操做是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内全部的位都写为1。
因为擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操做的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操做最多只须要4ms。
执行擦除时块尺寸的不一样进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统计代表,对于给定的一套写入操做(尤为是更新小文件时),更多的擦除操做必须在基于NOR的单元中进行。这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡如下的各项因素:
●NOR的读速度比NAND稍快一些。
●NAND的写入速度比NOR快不少。
●NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
● 大多数写入操做须要先进行擦除操做。
●NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。
(注:NOR FLASH SECTOR擦除时间视品牌、大小不一样而不一样,好比,4M FLASH,有的SECTOR擦除时间为60ms,而有的须要最大6s。)算法

二、接口差异:编程

NORflash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,能够很容易地存取其内部的每个字节。
NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
NAND读和写操做采用512字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操做,很天然地,基于NAND的存储器就能够取代硬盘或其余块设备。性能优化

三、容量和成本:svg

NANDflash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,因为生产过程更为简单,NAND结构能够在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地下降了价格。
NORflash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8~128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、SecureDigital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。性能

四、可靠性和耐用性:优化

采用flahs介质时一个须要重点考虑的问题是可靠性。对于须要扩展MTBF的系统来讲,Flash是很是合适的存储方案。能够从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
A)寿命(耐用性)
在NAND闪存中每一个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具备10比1的块擦除周期优点,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每一个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。
B)位交换
全部flash器件都受位交换现象的困扰。在某些状况下(不多见,NAND发生的次数要比NOR多),一个比特(bit)位会发生反转或被报告反转了。
一位的变化可能不很明显,可是若是发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能致使系统停机。若是只是报告有问题,多读几回就可能解决了。
固然,若是这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候,同时使用EDC/ECC算法。
这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。固然,若是用本地存储设备来存储操做系统、配置文件或其余敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。
C)坏块处理
NAND器件中的坏块是随机分布的。之前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率过低,代价过高,根本不划算。
NAND器件须要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中,若是经过可靠的方法不能进行这项处理,将致使高故障率。操作系统

五、易于使用:

能够很是直接地使用基于NOR的闪存,能够像其余存储器那样链接,并能够在上面直接运行代码。
因为须要I/O接口,NAND要复杂得多。各类NAND器件的存取方法因厂家而异。
在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其余操做。向NAND器件写入信息须要至关的技巧,由于设计师毫不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。

六、软件支持:

当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操做和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。 在NOR器件上运行代码不须要任何的软件支持,在NAND器件上进行一样操做时,一般须要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进行写入和擦除操做时都须要MTD。 使用NOR器件时所须要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River system、Microsoft、QNX Software system、Symbian和Intel等厂商所采用。 驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。 NORFLASH的主要供应商是INTEL ,MICRO等厂商,曾经是FLASH的主流产品,但如今被NAND FLASH挤的比较难受。它的优势是能够直接从FLASH中运行程序,可是工艺复杂,价格比较贵。 NANDFLASH的主要供应商是SAMSUNG和东芝,在U盘、各类存储卡、MP3播放器里面的都是这种FLASH,因为工艺上的不一样,它比NOR FLASH拥有更大存储容量,并且便宜。但也有缺点,就是没法寻址直接运行程序,只能存储数据。另外NAND FLASH 很是容易出现坏区,因此须要有校验的算法。 在掌上电脑里要使用NAND FLASH 存储数据和程序,可是必须有NOR FLASH来启动。除了SAMSUNG处理器,其余用在掌上电脑的主流处理器还不支持直接由NAND FLASH 启动程序。所以,必须先用一片小的NOR FLASH 启动机器,在把OS等软件从NAND FLASH 载入SDRAM中运行才行,挺麻烦的。 DRAM利用MOS管的栅电容上的电荷来存储信息,一旦掉电信息会所有的丢失,因为栅极会漏电,因此每隔必定的时间就须要一个刷新机构给这些栅电容补充电荷,而且每读出一次数据以后也须要补充电荷,这个就叫动态刷新,因此称其为动态随机存储器。因为它只使用一个MOS管来存信息,因此集成度能够很高,容量可以作的很大。SDRAM比它多了一个与CPU时钟同步。 SRAM利用寄存器来存储信息,因此一旦掉电,资料就会所有丢失,只要供电,它的资料就会一直存在,不须要动态刷新,因此叫静态随机存储器。 以上主要用于系统内存储器,容量大,不须要断电后仍保存数据的。 FlashROM 是利用浮置栅上的电容存储电荷来保存信息,由于浮置栅不会漏电,因此断电后信息仍然能够保存。也因为其机构简单因此集成度能够作的很高,容量能够很大。Flash rom写入前须要用电进行擦除,并且擦除不一样与EEPROM能够以byte(字节)为单位进行,flashrom只能以sector(扇区)为单位进行。不过其写入时能够byte为单位。flash rom主要用于bios,U盘,Mp3等须要大容量且断电不丢数据的设备。 PSRAM,假静态随机存储器